Производство хлора, водорода и электролитической щелочи

Производство хлора, водорода и электролитической щелочи [c.3]

ПРОИЗВОДСТВО ХЛОРА, ВОДОРОДА И ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ЩЕЛОЧИ [c.40]

Большая часть технологических процессов основного производственного комплекса — приготовление и очистка рассола, электролиз, сушка и транспортировка хлора и водорода, сжижение хлора, выпарка электролитической щелочи (для диафрагменного электролиза) — характеризуется значительной инерционностью. Процессы протекают при сравнительно невысоких давлениях и температурах. Все это облегчает управление производством вручную с использованием локальных систем стабилизирующей автоматизации, не обеспечивающих, правда, оптимизации процессов. [c.23]

АСУ ТП создаются для производственных участков, вырабатывающих готовую продукцию или целевые полупродукты, используемые на других участках предприятия. Следовательно, в основном хлорном производстве могут существовать АСУ ТП приготовления и очистки рассола, электролиза, (включая сушку и перекачку хлора и водорода), сжижения хлора, выпарки электролитической щелочи и др. [c.91]

В современной промышленности электролитическое производство хлора и каустической соды основано на использовании двух различных методов электролиза с твердым катодом (диафраг-менный) и с ртутным катодом. Эти методы различаются по реакциям, протекающим на катодах. На твердом катоде в процессе электролиза происходит разряд ионов водорода, а в электролите образуется щелочь. На ртутном катоде разряжаются ионы натрия, в результате образуется амальгама натрия, которую выводят из электролизера и разлагают водой при этом выделяется водород и образуется щелочь. Освобождающуюся при разложении амальгамы ртуть возвращают в электролизер. [c.131]

Современная промышленность предъявляет большой спрос на водород и кислород. Между тем всего 30—40 лет назад водород как промышленное сырье не имел почти никакого значения. Применение водорода ограничивалось потреблением весьма небольших количеств, главным образом, для воздухоплавания, пайки свинца, гидрогенизации жиров и освещения. Эта потребность в значительной мере удовлетворялась использованием водорода, получающегося в качестве побочного продукта при электролитическом производстве хлора и щелочи. В связи с этим разработке и совершенствованию различных методов производства водорода, в том числе и путем электролиза воды, не придавали большого значения. Промышленное значение водорода резко возросло с возникновением и развитием производства синтетического аммиака, предъявившего спрос на чистый водород в большом количестве. [c.184]

Электролитическое производство хлора и щелочей является одним из наиболее сложных примеров промышленного электролиза водных растворов. В связи с высокой химической активностью продуктов электролиза (хлор, щелочь, водород) в практическом осуществлении этого процесса возникают серьезные трудности. Так, например, сложной является задача разделения электродных продуктов, решаемая путем применения диафрагм жесткие требования предъявляются к анодам и т. д. Несмотря на это, современные электролизеры для получения хлора и щелочей являются весьма совершенными агрегатами значительной мощности (до 180 ООО а), надежно работающими с высокими выходами по току (90—98%) и хорошими экономическими показателями. Такая степень совершенства достигнута благодаря тому, что на примере электролиза хлористых солей щелочных металлов были подробно изучены диафрагмы для разделения хлора и щелочи, процессы на графитовых анодах, закономерности изменения состава раствора при электролизе, расчеты выхода по току с проточным электролитом и целый ряд других вопросов, имеющих значение и для других случаев электролиза Ниже эти вопросы подробно рассматриваются. [c.48]

В книге освещен отечественный и зарубежный опыт автоматизации хлорных производств за последние 5—7 лет. Описаны локальные системы автоматического регулирования процессов получения хлора, водорода и едкого натра методами диафрагменного и ртутного электролизов, а также процессы выпаривания электролитической щелочи и производства хлористого водорода и соляной кислоты. Рассмотрены основы построения систем автоматического управления хлорным заводом в целом на базе использования управляющих вычислительных машин. Приведены сведения о новых средствах автоматизации, разработанных для хлорных производств. [c.312]

Стендер, В. В, Техническая электрохимия, том I. Электролитическое производство хлора и щелочей. Ленинград. Химтеорет 1935 г. Рассматриваются теории перенапряжения водорода, электродные потенциалы в щелочных растворах, технические диафрагмы. [c.199]

В зале электролиза протекает основной процесс производства хлора. От хода этого процесса зависит работа всех цехов, перерабатывающих хлор. Поэтому цех электролиза должен обеспечивать постоянную и равномерную подачу хлора, водорода и электролитической щелочи другим цехам хлорного завода. [c.125]

Структурная схема производства хлора и каустической соды приведена на рис. 1-1. Особое место в структуре производства занимает цех электролиза. Работа этого цеха определяет важнейшие технико-экономические показатели всего производства по выпуску готовых продуктов, так как здесь сосредоточены основные процессы и оборудование. Затраты на выпуск продуктов в цехе электролиза составляют 40—65% от общих затрат всего производства. В электролизерах под воздействием постоянного электрического тока происходят электрохимические процессы, приводящие к образованию хлора, водорода и электролитической щелочи. Для питания электролизеров постоянным током цех имеет агрегаты преобразователей переменного тока в постоянный. Преобразователи должны иметь характеристики, допускающие значительные токовые нагрузки на выходе (в зависимости от типов электролизеров токовая нагрузка может составлять от 25 до 150 кА и более при выходном напряжении 450—900 В). [c.9]

Структура двухуровневой системы оптимизации работы хлорного производства представлена на рис. 1Х-1 [162]. На нижнем уровне системы проводится оптимизация работы технологических подразделений производства или их совокупности (например, подсистема нижнего уровня ЭГ объединяет технологические отделения охлаждения и компримирования водород-газа и охлаждения, осущки и компримирования хлор-газа). На уровне оптимизации работы подразделений созданы рассмотренные в предыдущих главах подсистемы Электролиз (Э), Электролизные газы (ЭГ), Выпарка электролитической щелочи (ЭЩ), Вывод сульфата натрия (ВС), Очистка рассола (ОР). Критерием оптимизации работы подсистем в общей формулировке является минимум технологической составляющей себестоимости выпускаемой каустической соды. Минимизация проводится по управляющим воздействиям каждой из подсистем [c.250]

В некоторых случаях используется электролитический водород, доставляемый с химических предприятий, где он получается в виде побочного продукта, как, например, при электролитическом способе производства хлора и щелочи. [c.171]

Основными задачами газоспасательной службы на предприятиях, на которых имеются производства хлора, каустической соды и жидкого хлора, являются спасение людей и оказание первой помощи пострадавшим при авариях, несчастных случаях и при отравлениях хлором, проведение профилактической работы по предупреждению аварий и создание условий для успешной их ликвидации, проведение профилактических мероприятий, предупреждающих загазованность хлором рабочих помещений и территории предприятия, наблюдение за исправностью оборудования и коммуникаций в отделениях электролиза, охлаждения, осушки и компримирования хлора, охлаждения и перекачивания водорода, приготовления и очистки рассола хлористого натрия, выпаривания электролитической щелочи, сжижения [c.76]

Степень чистоты рассола определяется тщательностью его подготовки, поэтому автоматизация процесса электролиза сводится к стабилизации нагрузки, температуры рассола и скорости подачи его в электролизеры. В схеме комплексной автоматизации процесса электролиза предусматривается также автоматическое перекачивание электролитической щелочи, автоматизация удаления хлора и водорода с автоматическим регулированием разрежения в анодном и катодном пространстве ванн, автоматизация значительной части операций контроля производства. [c.207]

В настоящее время промышленное производство хлора осуществляют путем электролиза водных растворов хлористых солей натрия или калия. Этот электролитический метод вытеснил из промышленности использовавшиеся ранее химические методы и достиг к настоящему времени высокого технического уровня. При электролизе водных растворов хлористых солей одновременно с хлором получаются весьма ценные продукты— щелочи (едкий натр или едкое кали) и водород. Это обстоятельство, а также высокая концентрация и чистота получаемого хлора способствовали развитию электролитического метода. [c.565]

При проектировании крупного производства каустической соды и хлора мощностью порядка 1000—1200 т/сут едкого натра в цехе диафрагменного электролиза размещают только преобразовательную подстанцию, зал электролиза и сборники электролитической щелочи и смывных вод зала электролиза. Все остальные производственные и вспомогательные отделения (о.хлаждения, осушки и компримирования хлора, охлаждения и перекачивания водорода, ремонта электролизеров и др.) размещают вне цеха электролиза в других зданиях и сооружениях и частично на открытых площадках с учетом климатических условий района строительства. [c.92]

Книга является общим курсом технологии электрохимических производств. В первой части излагается технология химических источников электрической энергии — гальванических элементов, свинцовых и щелочных аккумуляторов. Вторая часть посвящена электрокинетическим процессам, технологии электролитических производств водорода и кислорода, хлора и щелочей, а также продуктов окисления и восстановления. В третьей части разбираются вопросы электрометаллургии и гальванотехники. [c.2]

Следует отметить, что перенапряжение, которое позволяет увеличить э. д. с. гальванических элементов почти вдвое по сравнению с теоретическим значением, в других случаях оказывается невыгодным. Например, при электролитическом получении водорода, кислорода, хлора, щелочей или алю.миния для производства определенного количества продукта внешние источники тока вследствие перенапряжения должны отдавать гораздо больше энергии, чем было бы необходимо в его отсутствие. Вообще нельзя говорить о явлениях природы как о хороших или плохих — они могут быть благоприятными или неблагоприятными для нас в зависимости от каких-то конкретных условий. [c.204]

При переработке книги авторы стремились не только осветить вопросы внедрения новой техники, методы интенсификации существующих и создания новых производств, но и, по возможности, показать перспективы дальнейшего развития основной химической промышленности на ближайшие годы. Наиболее существенно переработаны главы, посвященные технологии серы и серной кислоты, производству газов (азота, водорода, кислорода), технологии связанного азота, производству электролитического хлора и щелочей, переработке хлора, производству минеральных удобрений. Некоторые из этих разделов книги заново написаны или переработаны специалистами, дополнительно привлеченными в состав авторского коллектива. [c.9]

Описанный нами электрохимический способ получения х.лора, щелочи и водорода завоевал прочное положение, в настоящее время ото один из основных промышленных способов производства электролитического хлора. Однако метод не лишен ряда существенных недостатков. [c.45]

К инертным анодам относятся железные и никелевые в щелочной среде, свинцовые в растворах, содержащих ионы SO4. Высокой анодной устойчивостью во многих средах обладает платина. Широкому практическому применению электролиза способствуют высокое качество продуктов (например, чистота) и достаточная экономичность метода. Электролиз является практически единственным способом получения важнейших металлов, таких, как алюминий и магний. Существенное значение имеет электролиз раствора Na l с получением хлора, водорода и щелочи, а также электролитический способ производства ряда препаратов (КМПО4, Na lO, бензидин, органические фторпроизводные и др.). Катодное осаждение металлов играет большую роль в металлургии цветных металлов и в технологии гальванотехники. Процессы, протекающие при электролизе, можно разбить на три группы 1) электролиз, сопровождающийся химическим разложением электролита. Например, при электролизе раствора соляной кислоты с использованием инертного анода идет ее разложение [c.514]

Электролиз является практически единственным способом получения важнейших металлов (А1, Mg). Существенное значение имеет электролиз раствора Na l с получением хлора, водорода и щелочи, а также электролитический способ производства КМПО4, Na lO, органических фторпроизводных и др. Электролиз имеет большое значение для получения таких важных для синтеза лекарственных веществ, как амины и спирты. Амины получают восстановлением соответствующих иитросоединений в присутствии катализаторов в спиртоводной среде. В качестве катодов применяют ртуть, свинец и уголь. Спирты получают при катодном восстановлении кислот, кетонов и альдегидов как в кислых, так и в щелочных растворах на ртути, меди и свинце. [c.209]

Электрохимическое производство химических продуктов составляет большую отрасль современной химической промышленности, Среди крупнотоннажных электрохимических производств на n piiOM месте стоит электролитическое получение хлора и щелочей, которое основано на электролизе водного раствора поваренной соли. Мировое электролитическое производство хлора составляет —30 млн, т в год. Хлорный электролиз принадлежит к числу наиболее старых электрохимических производств, начало ему было положено еще в 80-х годах прошлого века. В настоящее время используют два метода электролиза с ртутным катодом и с твердым катодом (диафрагменный метод). На ртутном катоде разряжаются ионы Na+ и образуется амальгама, которую выводят из электролизера, разлагают водой, получая водород и щелочь, и снова возвращают в электролизер. На твердом катоде, в качестве которого используют определенные марки стали с относительно низким водородным перенапряжением, выделяется водород, а электролит подщелачивается. Диафрагма служит для предотвращения соприкосновения выделяющегося на аноде хлора со щелочным раствором. На аноде обоих типов электролизеров выделяется хлор, а также возможен разряд ионов гидроксила и молекул воды с образованием кислорода. Материал анода должен обладать высокой химической стойкостью, В качестве анодов используют магнетит, диоксид марганца, уголь, графит, В последнее время разработаны новые малоизнашиваемые аноды из титана, покрытого активной массой на основе смеси оксидов рутения и титана. Эти электроды называются оксидными рутениевотитановыми анодами — ОРТА, [c.271]

Технологическая схема производства хлора и гидроксида натрия мембранным методом включает стадии подготовки и очистки рассола, электролиза, доупарки электролитической щелочи и обработки хлора и водорода. Основные отличия мембранного процесса от классических методов получения хлора и гидроксида натрия заключаются в том, что мембранный процесс требует более глубокой очистки питающего рассола от примесей и значительного подкисления анолита. На стадию доупарки поступает раствор щелочи, не содержащий хлоридов. [c.105]

В данном разделе приведены принципиальные схемы производства хлора и каустической соды по обоим методам электролиза п комбинированный вариант схемы, который применяют при использовании рассолов, получаемых подземным растворением. Кроме того, рассмотрены принципиальные технологические схемы основных стадий производства хлора и каустической соды приготовления и очистки рассола электролиза охлаждения, сушки и компримировапия хлора и водорода выпаривания электролитической щелочи и растворов поваренной соли вывода сульфата натрия из производственного цикла сжижения хлора получения синтетической соляной кислоты и концентрированного хлористого водорода отпариванием его из соляной кислоты. Приведена также принципиальная технологическая схема получения хлора электролизом соляной кислоты. [c.25]

Центром хлорного технологического комплекса следует считать участок получения хлора электролизом, где одновременно вырабатываются водород и едкий натр. Участок электролиза является также центром основного хлорного производства. По отношению к нему участки приготовления и очистки рассола (включая цикл рассол — анолит при ртутном электролизе), а также сушки, очистки и перекачки хлора и водорода можно рассматривать как участки подготовки сырья (приготовление и очистка рассола, обесхлорирование анолита) и очистки (выделения) готовой продукции (сушка хлора, сушка и очистка водорода, выпарка электролитической щелочи, где кроме повышения концентрации NaOH происходит и очистка щелочи от Na l). [c.41]

В книге кратко охарактеризовано хлорное производство, рассмотрены особенности технологических процессов, моделирование и оптимизация производства хлора и каустической соды. Описаны методы построения математической модели единичного электролизера, рассмотрены математическая модель цеха электролиза, пути оптимизации отдельных технологических процессов отделения электролиза, охлаждения, сушки и ксмпримирования хлора, охлаждения электролитического водорода, цехов выпарки электролитической щелочи и вывода сульфата натрия. [c.2]

В процессе электролиза водных растворов хлорида натрия в одном аппарате получают три целевых продукта щелочь, хлор и водород. В настоящее время есть предложения [5] по раздельному учету затрат на получение этих продуктов. Однако на производстве используют устоявшийся способ расчета в качестве основного продукта принимают щелочь, а вырабатываемые хлор и водород учитываются как побочные, и их стоимость из затрат на производство щелочи вычитается. Калькуляция себестоимости электролитической щелочи цеха электролиза, оборудованного электролизерами с графитовыми и ОРТА анодами в пересчете на 100% NaOH, приводится в табл. 12 [13]. Как показывает анализ себестоимости, часть составляющих затрат вносит незначительный вклад в ее величину, например, азот, природный газ, асбест, бязь и т. п. Другая часть затрат не меняется при изменении управляющих воздействий в отделении электролиза, например, расходы соли, кислоты и т. д. Поэтому рекомендуется [5, 116] в качестве обобщенного показателя производственных процессов применять не себестоимость продуктов в целом, а меняющуюся ее часть — технологическую составляющую себестоимости. При этом в каждом конкретном случае необходимо проводить тщательный анализ себестоимости с целью правильной оценки ее технологической составляющей. Статьи затрат, которые входят в технологическую составляющую, должны прямо или косвенно выражаться через варьируемые параметры. Поэтому В1месте с действием обобщенного критерия для всего технологического отделения, для отдельных управлений возможно применение частных критериев, которые являются конкретизацией общего показателя на отдельные управления или процессы. Например, при определении оптимального значения уровня анолита электролизера технологическая составляю- [c.94]

Промышленное производство хлора и каустической соды э.тек тролизом растворов поваренной соли осуществляется двумя основ ными методами диафрагменным и ртутным. При диафрагменном электролизе основной процесс — электролиз — происходит в одну -стадию, причем на аноде получается газообразный хлор, а на твердом катоде — в катодном пространстве, отделенном от анодного диафрагмой, — образуется электролитическая щелочь, содержащая 100—140 г/л NaOH, 160--190 г/л Na l и газообразный водород. Дальнейшая переработка электролитической щелочи заключается в ее упарке, при которой из раствора выпадает поваренная соль н получается раствор, содержащий 620—750 г/л NaOH. Выпавшую при упарке электролитической щелочи поваренную соль растворяют в воде, и рассол, называемый обратным рассолом, вме сте с сырым рассолом подвергают очистке и направляют на электролиз. [c.18]

Методы электролиза растворов хлористых солей. Электролитическое производство хлора и ш,елочей осуш,ествляется двумя методами 1) с твердым железным катодом и 2) с жидким ртутным катодом. В качестве анодов в обоих случаях применяется графит. Эти методы принципиально отличаются друг от друга процессами, идушими на катодах. В то время как на твердом катоде — железе происходит разряд ионов водорода и в растворе образуется щелочь, на ртутном катоде разряжается ион натрия, образующий с ртутью амальгаму. Вследствие этого в ваннах с ртутным катодом нет необходимости отделять катодные продукты электролиза от анодных. Удаляемую из ванны амальгаму натрия разлагают водой на щелочь и водород в другом аппарате -— р а а л а-г а теле. Выделенная из амальгамы ртуть вновь возвращается в ванну. Таким образом, этот процесс осуществляется с движущимся ртутным катодом — ртуть непрерывно циркулирует (подробнее см. стр. 580). [c.570]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология